
Zemní tepelná čerpadla, která odebírají teplo ze země pro vytápění, jsou stěžejním příkladem zařízení pro obnovitelnou energii. Topné médium cirkuluje v podzemním potrubním systému známém jako kolektor nebo výměník tepla. V závislosti na množství prostoru na pozemku můžeme zvolit vertikální, horizontální nebo spirálový zemní výměník tepla.

Tepelné čerpadlo je zařízení, které využívá prostorové teplo k vytápění místností, tj. nižší zdroj tepla. U tepelných čerpadel pozemního zdroje je spodním zdrojem zemina. Pokud je to země mokrý a hlinitý, protože suchý písek poskytuje několikrát méně tepla.
Zemní tepelný výměník umístěný v zemi - v závislosti na velikosti našeho pozemku - vertikálně, horizontálně nebo spirálově - přijímá teplo a přenáší jej do cirkulačního faktoru v potrubním systému a poté jej převádí do topného systému.
Takové zahřívání má prakticky stejné výhody: nespotřebovává žádné palivo, neemituje výfukové plyny a za využití generovaného tepla nemusíte platit. Náklady na elektřinu potřebnou k napájení tepelného čerpadla však zůstávají. Naštěstí čerpadlo nepotřebuje tolik …
Na velkém pozemku - horizontální tepelný výměník
Horizontální zemní výměník tepla je nejoblíbenější. Trubky (obvykle polyethylen, méně často měď) jsou položeny ve tvaru vodorovné cívky v zemi. Jsou pohřbeni pod úrovní mrazu v zemi, obvykle v hloubce asi 1, 8 m. V trubkách cirkuluje solanka - kapalina s nízkým bodem varu. Předpokládá se, že získání 1 kW topné energie vyžaduje 30 až 100 m 2 povrchu země.

Lze také říci, že z 1 m 2 suché půdy se získá 10 až 30 W energie a z vlhké půdy - dokonce nad 40 W. Díky těmto obecným informacím lze snadno vypočítat nezávisle, zda má pozemek dostatečný povrch pro pokrytí tepelné poptávky v domě, Může se vyvinout oblast nad pohřbeným kolektorem - například rostlinné rostliny na něm nebo vytvořit hřiště pro děti. Nemůžete však umístit budovy nad kolektor, ani tak malé jako garáž nebo přístřešek pro zahradní nářadí.
Nevýhodou pozemních čerpadel s horizontálním tepelným výměníkem je nutnost přidělit na nich významnou oblast a provádět četné vykopávky.
Spirálový zemní výměník tepla na středním pozemku
Spirálové výměníky jsou dalším typem kolektorů. Jsou položeny na stejném principu jako horizontální výměník, s tou výjimkou, že trubka má spirálový tvar. Vyžadují méně místa pro instalaci než pro horizontální výměník a montážní práce jsou méně těžkopádné než pro horizontální výměník.
Na malém pozemku bude fungovat tepelné čerpadlo s vertikálním výměníkem
Pokud máme jen malou nebo zalesněnou plochu, je lepší použít vertikální výměník. Sběrná trubka je vložena do svislého otvoru s malým průměrem (jamka). Pro získání 1 kW energie je potřebná hloubka 12 až 25 m.